Allgemeine Chemie
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Value Creation Strategies for the Chemical Industry
F. Budde, U.-H. Felcht, H. Frankemölle
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Allgemeine Chemie Fragen zur Chemie, die ihr nicht in eines der Fachforen einordnen könnt, gehören hierher.

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Alt 16.04.2006, 10:40   #1   Druckbare Version zeigen
yakuza Männlich
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Themenersteller
Beiträge: 11
Fe2O3 -> Fe wie rechnen?!

Also ich hatte die Aufgabe:
Zur Gewinnung von Eisen im Hochofen reagieren Eisen(III)-oxid und Kohlenstoffmonooxid zu elementarem eisen und kohlenstoffdioxid.
1.) Berechne die Masse an eisen, die man aus einer Tonne Eisen(III)-oxid gewinnen kann. Berechne, welches Volumen des Treibhausgases Kohlenstoffdioxid unter Normalbedingungen entstehen

Meine Lösung:

Fe2O3 + 3CO -> 2Fe + 3CO2

M(Fe2O3) = 159,7 ; 160 g
M (CO) = 28g/mol
M (CO2) = 44g/mol
M (Fe) = 56g/mol

m(Fe2O3) = 1000 Kilo = 1000000g

n(Fe2O3) = m(Fe2O3) / M (Fe2O3) = 6250 mol

m(Fe) = M * n = 56g/mol * 6250 mol = 350000 g

V(CO2) = Vm * n = 24 l/mol * 6250 mol = 150000 Liter


Hmm irgdnwie glaub ich da is der Wurm drinn ..
Vielen Dank im vorraus

MFG
yakuza ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.04.2006, 10:53   #2   Druckbare Version zeigen
kaliumcyanid Männlich
Mitglied
Beiträge: 18.820
AW: Fe2O3 -> Fe wie rechnen?!

Also der Ansatz stimmt schonmal, würde ich sagen. Formel auch... Aber wo der Fehler konkret liegt (falls denn einer da ist), kann ich dir nicht sagen, habs auch nicht durchgerechnet.
Bräuchte man fürs CO2 nicht die Gasgleichung?

Als kleine Anmerkung: größere Einheiten verwenden. 350000 g sieht (umgerechnet natürlich) mit kg bzw. t besser aus, und ist auch leichter zu lesen. Für l nimmst du hl (hektoliter) oder sowas in der Richtung.
kaliumcyanid ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.04.2006, 11:21   #3   Druckbare Version zeigen
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AW: Fe2O3 -> Fe wie rechnen?!

Die Eisenberechnung sieht richtig aus.

M(CO2) = 44 g/mol

Normalbedingungen:
Temperatur T = 273,15 K (= 0 °C)
Druck p = 101325 Pa
ideales Gasgesetz nach V umformen:
pV = nRT
V = nRT / p

V = (3 mol * 8,31451 J * K-1 * mol-1 * 273,15 K) / 101325 Pa = 0,06724 m3 = 67,24 Liter
Das gilt für 3 mol CO2, dass entstanden ist.

Wenn es darum geht wieviel CO2 bei der Herstellung von einer Tonne Eisen entsteht, macht man folgendes:
Wenn man 6250 mol für das Eisenoxid benötigt, braucht man dreimal soviel Kohlenstoffmonoxid, also 6250*3 = 18750 mol
Genau soviel Mol an CO2 haben wir auch am Ende.

V = (18750 mol * 8,31451 J * K-1 * mol-1 * 273,15 K) / 101325 Pa = 420,264 m3 = 420264 Liter

Geändert von bufftk (16.04.2006 um 11:38 Uhr)
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Alt 16.04.2006, 11:49   #4   Druckbare Version zeigen
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Beiträge: n/a
AW: Fe2O3 -> Fe wie rechnen?!

Ich denke nicht, dass die Eisenberechnung richtig ist:
Nach deiner Gleichung gewinnt man aus einem mol Eisen(III)oxid zwei mol Eisen.

1mol Fe2O3 = 2mol Fe
6250mol Fe2O3= 12500mol Fe

12500mol Fe * M(Fe) = 700 kg Fe
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Alt 16.04.2006, 12:08   #5   Druckbare Version zeigen
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AW: Fe2O3 -> Fe wie rechnen?!

EDIT: ja, du hast recht Friggel

Geändert von bufftk (16.04.2006 um 12:17 Uhr)
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Alt 16.04.2006, 12:16   #6   Druckbare Version zeigen
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AW: Fe2O3 -> Fe wie rechnen?!

Zitat:
Zitat von bufftk
In 1mol Fe2O3 stecken 2 Fe Moleküle.

Fe2O3 -> 2 Fe
Das Reaktionsverhältnis ist Fe zu Fe 1:1 deshalb bleibt die Molzahl gleich
Das ist Quatsch!

Das stöchiometrische Verhältnis ist 1 zu 2 ganz egal wieviele Eisen Im Oxid stecken.

Um es zu verdeutlichen:

160g wiegt 1 mol Fe(III)oxid, davon sind 112g (2x56g)Eisen und 48g (3x16g) Sauerstoff, also enthält 1000kg Eisen(III)oxid 700kg reines Eisen

Geändert von Friggel (16.04.2006 um 12:23 Uhr)
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Alt 16.04.2006, 12:17   #7   Druckbare Version zeigen
bm  
Moderator
Beiträge: 54.171
AW: Fe2O3 -> Fe wie rechnen?!

MGFe2O3 = (2 x 56 + 3 x 16) g/mol = 160 g/mol

Anteil Fe : (2 x 56) / 160 * 100 = 70 %

Aus einer Tonne Fe2O3 erhält man 700 kg Fe.

1 Fe2O3 + 3 CO -> 2 Fe + 3 CO2

1000 kg / (160 kg/kmol) = 6,25 kmol

Entstandes CO2 : 3 x 6,25 kmol = 18,75 kmol

oder 18,75 kmol x 22,4 m3/kmol = 420 m3
bm ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.04.2006, 12:32   #8   Druckbare Version zeigen
yakuza Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 11
AW: Fe2O3 -> Fe wie rechnen?!

Ah stimmt mit den Einheiten ist auch gleich viel überschaulicher..
Danke an alle Beteiligten
yakuza ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.04.2006, 13:04   #9   Druckbare Version zeigen
yakuza Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 11
AW: Fe2O3 -> Fe wie rechnen?!

Zitat:
Zitat von yakuza
Ah stimmt mit den Einheiten ist auch gleich viel überschaulicher..
Danke an alle Beteiligten
Oh noch eine kleine Frage warum kann mir bei der Rechnung die Stoffmenge des Eingesetzen CO egal sein ? Ist das nicht auch ein Faktor der beachtet werden muss?
yakuza ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.04.2006, 13:07   #10   Druckbare Version zeigen
bm  
Moderator
Beiträge: 54.171
AW: Fe2O3 -> Fe wie rechnen?!

Das ist nicht egal, nur war es hier nicht gefragt. Du brauchst ebenfalls 18,75 kmol oder 18,75 kmol x 28 kg/kmol = 518 kg.
bm ist offline   Mit Zitat antworten
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